[0004] 本发明目的：鉴于背景技术中的技术要求，我们设计一种基于UWB定位的叉车防撞系统，本设计基于UWB技术，采用了双基站形式的人员定位方案，所述的方案主要包含主定位基站、副定位基站和标签；其中所述的主副定位基站安装在叉车顶棚预设位置，用于发射UWB定位信号，UWB定位标签用于接收基站发射的定位信息，基站依据与标签交互的信息即可解算出UWB定位标签所处的位置。
[0005] 为解决上述问题采取的技术方案是：
[0006] 一种基于UWB定位的叉车防撞系统，包括定位基站、前后显示看板、声光报警器、叉车减速与刹车制动控制电路、通讯电路、UWB定位标签以及供电电路。
[0007] 所述定位基站包括安装于叉车固定位置的主基站和副基站，主基站、副基站均采用TWR技术得到真实的测距距离，主基站内部设有UWB测距模块作为无线测距的核心部件，负责接收UWB定位标签的请求数据并向标签发送确认请求，主基站内部设有ARM微处理器，负责主基站的UWB测距信号的收发控制，接收副基站的测距结果，微控制器利用主副基站的测距结果解算出定位标签的位置，副基站内部设有UWB测距模块作为无线测距的核心部件，负责接收UWB定位标签的请求数据并向标签发送确认请求，副基站内部设有ARM微控制器，负责副基站的UWB测距信号的收发控制，计算副基站到UWB定位标签的实际距离，副基站通过RS232通信将真实测距距离送达主基站，主基站同时得到了自身的实际测距距离和副基站的实际测距距离，主基站通过计算自身实际距离与副基站的实际距离之差值即可判定标签所处的位置。
[0008] 所述前后显示看板为指示定位人员的具体方位而设，包括前显示看板和后显示看板，分别安装于叉车司机的前方和后方，每个显示看板分别有5组黄灯和1组红灯，黄灯作为向叉车司机指示定位标签的位置，红色灯作为叉车减速和制动指示灯。
[0009] 所述声光报警器为了向叉车司机警示危险而设，叉车正常运行工作人员进入危险范围时，声光报警器会立即发出鸣叫提醒司机减速慢行。
[0010] 叉车正常运行时周边有人员进入减速或制动的危险范围，主基站向叉车控制器发出指令，叉车减速与刹车制动的控制电路起作用，车辆立即减速慢行或刹车停止。
[0011] 所述通讯模块是在PC上安装相应的参数设置软件，RS232接口连接PC主机，通过PC端软件可设置叉车的三级报警距离以及五个方向的报警距离。
[0012] 所述UWB定位标签包括ARM微控制器、UWB信号处理、收发天线、电源管理模块、指示灯、震动马达、电池电压检测和震动开关。
[0013] 所述UWB信号处理一端与收发天线相连，另一端与ARM微控制器相连，指示灯、震动马达、电池电压检测和震动开关与ARM微控制器相连，电源管理模块为UWB定位标签各部分提供电能。
[0014] 进一步地，所述ARM微控制器选用体积小、功能强大的STM32单片机用于计算UWB定位标签的位置、电池电压检测、驱动震动马达、识别震动开关状态以及通过SPI接口控制UWB信号处理单元数据的发送与接收。
[0015] 进一步地，所述的UWB定位标签电源管理模块包括锂离子电池、充电模块和磁吸充电接口。
[0016] 进一步地，所述电池采用体积小、能量密度高的锂离子电池为标签提供电能，充电接口使用磁吸充电技术。
[0017] 进一步地，所述UWB定位标签设有三种不同颜色的指示灯，包括蓝色充电指示灯、黄色工作指示灯和红色低电量报警灯，连接充电器标签蓝色指示灯亮起表示标签正在充电，充电完成蓝色指示灯熄灭。
[0018] 进一步地，所述震动开关准确的识别标签处于静默状态或工作状态，所述UWB定位标签在完全静止状态下，蓝色工作灯不闪烁，当标签的电量低于20％时，红色低电量灯会闪烁提醒佩戴人员及时充电，标签充电以及正常工作时，低电量灯熄灭。
[0019] 进一步地，所述震动马达是当标签进入叉车防撞系统设置的报警范围时，标签震动提醒佩戴的员工附近有运作的叉车，应尽快离开此区域，进入安全区域，标签离开报警范围时，标签不再震动提示。
[0020] 进一步地，各部分接口之间全部采用航空插头，以保证可靠性。
[0021] 本发明的有益效果是：
[0022] 该基于UWB定位的叉车防撞系统通过调整基站的测距预警距离来实现，主基站内部设有UWB测距模块作为无线测距的核心部件，负责接收UWB定位标签的请求数据并向标签发送确认请求，作为本发明的最基础外设发挥不可替代的作用，基站可设置三种预警方式，声光报警、减速以及刹车制动，人员携带标签进入此三种预警范围，叉车可立即响应并做出相应的处理，而降低人身伤害；人员定位精度高，能够准确地测算人员标签的位置；另外本设计结构简单、易于安装与维护，使用此发明能够极大的降低甚至避免叉车工作人员的人身伤害
